Temperatur er en måling af den gennemsnitlige kinetiske energi af molekylerne i et stof og kan måles ved hjælp af tre forskellige skalaer: Celsius, Fahrenheit og Kelvin. Uanset den anvendte skala viser temperaturen sin virkning på stof på grund af dets forhold til kinetisk energi. Kinetisk energi er bevægelsesenergien og kan måles som bevægelse af molekyler i et objekt. Undersøgelse af virkningen af forskellige temperaturer på kinetisk energi identificerer dens virkning på de forskellige tilstande af stof.
Frysepunktet eller smeltepunktet
Et fast stof består af molekyler, der er tæt pakket sammen, hvilket giver objektet en stiv struktur, der er modstandsdygtig over for ændringer. Når temperaturen stiger, begynder molekylernes kinetiske energi i det faste stof at vibrere, hvilket mindsker tiltrækningen af disse molekyler. Der er en temperaturgrænse, kaldet smeltepunktet, hvor vibrationen bliver tilstrækkelig til at få det faste stof til at skifte til væske. Smeltepunktet identificerer til gengæld også den temperatur, ved hvilken væsken vil skifte tilbage til det faste stof, så det er også frysepunktet.
Kogepunktet eller kondenspunktet
I en væske komprimeres molekyler ikke så tæt som i et fast stof, og de kan bevæge sig rundt. Dette giver væske den vigtige egenskab at være i stand til at tage formen af beholderen, hvor den holdes. Når temperaturen - og dermed den kinetiske energi - i en væske stiger, begynder molekylerne at vibrere hurtigere. Derefter når de en tærskel, hvor deres energi bliver så stor, at molekylerne flygter ud i atmosfæren, og væsken bliver en gas. Denne temperaturgrænse kaldes kogepunktet, hvis skiftet er fra væske til gas, når temperaturen stiger. Hvis skiftet er fra gas til væske, når temperaturen falder under den, er det kondenspunktet.
Kines energi af gasser
Gasser har den højeste kinetiske energi af enhver tilstand af stof og forekommer således ved de højeste temperaturer. Forøgelse af temperaturen på en gas i et åbent system vil ikke yderligere ændre materiets tilstand, fordi gasmolekylerne kun bliver uendeligt længere fra hinanden. I et lukket system vil imidlertid øge temperaturen på gasser resultere i en forøgelse af det tryk, der skyldes til molekylerne bevæger sig hurtigere, og den øgede frekvens af molekylerne rammer siderne af beholder.
Effekt af tryk og temperatur
Tryk er også en faktor, når man undersøger temperaturens indvirkning på de forskellige tilstande. Ifølge Boyles lov er temperatur og tryk direkte relateret, hvilket betyder at en stigning i temperatur resulterer i en tilsvarende stigning i tryk. Dette skyldes igen stigningen i kinetisk energi forbundet med stigende temperatur. Ved tilstrækkeligt lave tryk og temperaturer kan fast stof omgå væskefasen og omdannes direkte fra et fast stof til en gas gennem en proces kaldet sublimering.